转向架构架是地铁车辆零部件当中非常重要的一类承载部件,为保证列车能够正常稳定地运行,构架应当具有一定的强度和刚度。因此,本文选取构架为主要研究对象。同时,参考国际铁路联盟规范UIC 615-4和欧洲铁路联盟规范EN13749建立构架的组合工况,使用ANSYS Workbench 13.0对其进行强度评定。其次,采用自由模态分析,计算得出固有频率和振型情况。最后,对构架进行结构优化设计,使其质量在原有的基础上减少了2.84%,且经校核满足设计要求。其主要研究内容如下:第一,基于国际试验规范UIC 615-4,对转向架构架分别在超常载荷、模拟特殊运营载荷、模拟运营载荷的情况下进行强度计算。最后,根据UIC 615-4和EN13749的相关规定建立载荷组合工况。其中,静强度分析工况28个,疲劳强度分析工况49个。第二,使用Pro/E4.0建立其构架的三维实体模型,导入至ANSYS Workbench13.0中建立有限元模型。通过载荷及边界条件的确定,计算得出了该型转向架构架的强度分析结果。并且,利用第四强度理论评定静强度,利用Goodman-smith疲劳曲线图评定疲劳强度。有限元仿真分析结果表明,该型构架符合强度设计规范。第三,对该型构架进行自由模态分析,得出了前15阶固有频率及振型情况。模态分析结果表明,构架最低的固有频率出现在第七阶,其值是33.443HZ,有效地避免了与车体发生共振现象。第四,在极端载荷工况下对构架进行优化设计,选取其钢板厚度为设计变量。优化设计结论表明,构架的质量在原有的基础上减少了2.84%,并且经校核满足强度设计要求,同时也轻量化设计的目的。